Java中的lambda目标类型和目标类型上下文是什么意思？答案

【问题标题】：What is meant by lambda target type and target type context in Java?Java中的lambda目标类型和目标类型上下文是什么意思？
【发布时间】：2019-03-17 09:33:03
【问题描述】：

我正在阅读 Herbert Schildt 的“Java: The Complete Reference”中关于 lambdas 的一章，其中有很多关于“lambda 目标类型”和“目标类型上下文”的引用：

一个功能接口定义了一个目标类型 拉姆达表达式。这里有一个关键点：只能使用 lambda 表达式在指定其目标类型的上下文中。

或者：

如前所述，lambda 表达式不会自行执行。相反，它形成了由指定其目标类型的功能接口。结果，一个 lambda 只能在 目标类型 所在的上下文中指定表达式定义。当 lambda 表达式为分配给功能接口引用。其他目标类型上下文 包括变量初始化、返回语句和方法参数，以举几个例子。

还有一个：

与 lambda 表达式关联的函数式接口可以是通用的。在在这种情况下，lambda 表达式的目标类型部分由函数式接口指定的类型参数或参数确定引用已声明。

谁能帮我理解 lambda 目标类型是什么意思？

例如，(int n) -> n % 2 == 0 中的 int 是 lambda 的目标类型？

或在：

interface MyInterface<T> {
    T func();
}

MyInterface<String> myInt = () -> { return "123"; }

lambda 的目标类型是什么？是String 还是MyInterface<String>？那么这里的 lambda 上下文是什么？

我阅读了关于该主题的几篇关于 SO 的帖子，但仍然无法完全理解这些概念。

谢谢。

【问题讨论】：

我差不多十年前写了这个答案，显然在将 lambdas 引入 Java 之前：stackoverflow.com/a/4229898/2988 我刚刚添加了一段关于现代 Java 及其与 8 之前 Java 的比较的段落。在 pre-8 部分中，它包含对所有问题的解释，在 post-11 部分中，它解释了目标类型的 lambdas 如何解决其中一个问题。如果不了解为什么我们首先拥有它们，即它们应该解决什么问题，我认为你不会理解目标类型的 lambda。

标签： java lambda

【解决方案1】：

“目标”的定义之一（取自here）是：

您打算达到的结果或情况。

你可以说一个 lambda 表达式想要实现的结果是实现一些函数式接口。因此，函数式接口可以被视为该 lambda 表达式的目标，而函数式接口的类型就是目标类型。

因此目标类型是 lambda 表达式实现的功能接口的类型。

可以根据使用 lambda 表达式的上下文推断目标类型：

如果将 lambda 表达式分配给函数式接口引用变量，则该变量的类型就是目标类型。
如果 lambda 表达式由某个方法返回，则该方法的返回类型为目标类型。
如果将 lambda 表达式作为参数传递给方法，则该方法期望的相应参数的类型是目标类型。

在

(int n) -> n % 2 == 0

目标类型未知。如果将此表达式分配给某个函数式接口引用，那将是目标类型。

在

MyInterface<String> myInt = () -> { return "123"; }

目标类型是MyInterface<String>。

【讨论】：

【解决方案2】：

我决定阅读更多有关 lamdas 的内容，并找到一本 Kishori Shiran 的优秀书籍“Java 8 语言特性入门：Lambda 表达式、内部类、线程、I/O、集合和流”。

我只引用几段：

Java 中的每个表达式都有一个类型； lambda 表达式也是如此。 lambda 表达式的类型是函数式接口类型。当函数式接口的抽象方法被调用时，lambda表达式的主体被执行。

考虑接受 String 参数并返回其长度的 lambda 表达式：

(String str) -> str.length()

这个 lambda 表达式的类型是什么？答案是我们不知道。通过查看 lambda 表达式，您只能说它接受一个 String 参数并返回一个 int，即 String 的长度。它的类型可以是任何具有抽象方法的函数式接口类型，该抽象方法将 String 作为参数并返回一个 int。以下是此类功能接口的示例：

@FunctionalInterface
interface StringToIntMapper {
    int map(String str);
}

当它出现在赋值语句中时，lambda 表达式表示StringToIntMapper 功能接口的一个实例，如下所示：

StringToIntMapper mapper = (String str) -> str.length();

在此语句中，编译器发现赋值运算符的右侧是一个 lambda 表达式。为了推断它的类型，它查看赋值运算符的左侧，该运算符需要StringToIntMapper 接口的实例；它验证 lambda 表达式是否符合 StringToIntMapper 接口中 map() 方法的声明；最后推断出lambda表达式的类型是StringToIntMapper接口类型。

此 lambda 表达式可能具有不同的函数接口类型，具体取决于使用它的上下文。 Java中有两种表达式——独立表达式和多边形表达式

独立表达式是一种表达式，其类型可以由表达式确定，而无需知道其使用的上下文。多边形表达式是在不同上下文中具有不同类型的表达式。编译器确定表达式的类型。允许使用 poly 表达式的上下文称为 poly 上下文。 Java 中的所有 lambda 表达式都是 poly 表达式。您必须在上下文中使用它才能知道它的类型。 Poly 表达式在 Java 8 和 lambda 表达式之前存在于 Java 中。例如，表达式new ArrayList<>() 是一个多边形表达式。你除非您提供其使用的上下文，否则无法分辨其类型。

编译器推断 lambda 表达式的类型。使用 lambda 表达式的上下文需要一个类型，称为目标类型。从上下文推断 lambda 表达式类型的过程称为目标类型。考虑以下赋值语句的伪代码，其中为 T 类型的变量分配了一个 lambda 表达式：

T t = <LambdaExpression>;

此上下文中 lambda 表达式的目标类型是 T。编译器使用以下规则来确定<LambdaExpression> 的赋值是否与其目标类型T 兼容：

T 必须是函数式接口类型。

lambda 表达式的参数数量和类型与T 的抽象方法相同。对于隐式 lambda 表达式，编译器会从 T 的抽象方法中推断出参数的类型。

lambda 表达式主体返回值的类型与T 抽象方法的返回类型兼容。

如果 lambda 表达式的主体抛出任何已检查的异常，这些异常必须与 T 的抽象方法的声明的 throws 子句兼容。如果 lambda 表达式的目标类型的方法不包含 throws 子句，则从 lambda 表达式的主体中抛出已检查的异常是编译时错误。

【讨论】：

【解决方案3】：

您应该将“目标类型”理解为（打算）使用该功能的功能接口。

想一想：这个 lambda 表达式应该是什么以及如何使用它？

() -> "123";

正如书中指出的那样，这个表达式不能单独使用。它需要与功能接口相关联。

现在，什么函数接口可以是 lambda 表达式的类型是从上下文中挑选出来的。这就是 lambda 表达式的“目标类型”有意义的地方。

考虑以下示例：

示例 1：

void printString(Supplier<String> supplier) {
    System.out.println(supplier.get());
}

你可以调用它

printString(() -> "123");

在这种情况下，您的意思是() -> "123" 的类型为Supplier<String>。这是() -> "123" 在此上下文中的目标类型。

示例 2：

MyInterface<String> myInt = () -> "123";

如您所见，使用了相同的 lambda 表达式，但它的目标类型现在是MyInterface<String>。

同样，您可以声明另一个与MyInterface.func() 具有相同签名的函数式接口，并为其分配相同的 lambda 表达式。目标类型在这些不同的上下文中发生变化。

【讨论】：